[發明專利]白光LED芯片制作工藝及其產品

無效

• 申請號: 201110122401.0
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102208499A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 殷仕樂
• 申請（專利權）人: 深圳市瑞豐光電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/50
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于化合物半導體LED生產技術領域，更具體地說，是涉及一種白光LED芯片制作工藝及其產品。

背景技術

傳統的白光LED為采用GaN藍光芯片在封裝時用混有熒光粉的膠體包裹起來，通電發藍光后激發熒光粉后轉化黃光與未能被激發的藍光混合成白光的方式發射出來。請參見圖1，其結構包括：P極1′，透明導電層2′，P-GaN層3′，LED發光層4′，N-GaN層5′，N極6′和藍寶石襯底(Sapphire)7′，該芯片工藝為在藍寶石(Sapphire)基板上采用MOCVD工藝生長GaN外延發光層后經芯片化學、黃光、蒸鍍、蝕刻等工藝制作金屬電極，再經研磨、拋光、切割等工藝制作成單顆的芯片。請參見圖2，現有的一種白光LED封裝的制作工藝為：將單顆的芯片11′采用封裝工藝將芯片11′固定到PCB板或金屬支架上經打線工藝再經熒光粉22′點膠封膠工藝后制作成白光LED封裝產品。該種工藝生產白光LED較為復雜，而且由于熒光粉膠體比較厚，不利于光的散發出光率也較低，同時，因為芯片11′表面熒光粉22′厚度不一，即芯片表面受激發熒光粉22′的量不一，一次和二次光學難以設計；再者，藍光芯片11′激發熒光粉22′發出的黃光與未激發熒光粉溢出的藍光混合的比例不一，必然會存在光斑現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種白光LED芯片制作工藝，使得白光芯片的制作工藝簡單易行，節約工藝成本，且制作出的LED芯片能夠直接發出白光，并提升芯片的發光率和出光率。

為解決上述技術問題，本發明的采用的技術方案是：提供一種白光LED芯片制作工藝，包括以下步驟：

步驟一，將依次層疊設有藍寶石襯底、N-GaN層、LED發光層、P-GaN層的基板切割成合適的尺寸；

步驟二，在切割后的基板上制作出透明電極層，并采用蝕刻法將P-GaN層露出，以便制作N電極；

步驟三，在透明電極層上制作出P電極，在N-GaN層上制作出N電極；

步驟四，采用激光切割出切割道，切割深度至基板的藍寶石襯底；

步驟五，在芯片上增設一可以將藍光激發為白光的熒光粉硅膠層；

步驟六，在所述熒光粉硅膠層上涂布光阻層；

步驟七，通過顯影、刻蝕工藝除去所述P電極和N電極上的光阻層；

步驟八，除去所述P電極和N電極上的熒光粉硅膠層；

步驟九，除去所述熒光粉硅膠層上的光阻層，得到白光LED芯片。

進一步地，在所述步驟九之后還包括步驟十：將步驟八得到的白光LED芯片分離成單晶LED。

進一步地，所述步驟二中的蝕刻法為濕式蝕刻法和干式蝕刻法。

進一步地，所述步驟四順次包括涂布、光刻、蝕刻、烘烤。

進一步地，所述步驟九順次包括研磨、拋光、切割、劈裂工藝。

本發明提供的白光LED芯片制作工藝的有益效果在于：與現有技術相比，本發明將LED上游、中游工藝結合在一起，在不改變原有的芯片結構的基礎上，通過在芯片的表層直接涂布熒光粉，使其形成一熒光粉硅膠層，這樣能夠大大提高芯片的發光率和出光效率，其芯片的發光效率綜合提升16％以上；同時可大大節省原有工序和工藝成本。

本發明還提供了一種由上述所述的工藝制作的白光LED芯片，包括依序層疊設置的藍寶石襯底、N-GaN層、LED發光層、P-GaN層、透明電極層，以及制作于所述透明電極層上的P-電極和制作于所述N-GaN層上的N-電極，所述透明電極層上設有熒光粉硅膠層。

進一步地，所述的熒光粉硅膠層的厚度為：10μm-80μm。

進一步地，所述的白光LED芯片的側面還設置有熒光粉硅膠層。

本發明提供的白光LED芯片的有益效果在于：本白光LED芯片結構將原SiO₂保護層用熒光粉硅膠層替代，讓LED藍光直接激發熒光粉以白光的方式發射出來，同時LED側面發光同樣可以被熒光粉硅膠層遮擋受激發而出白光，該種結構的芯片可大大提升白光在封裝端的發光效率，且發出的白光均勻。

附圖說明

圖1為現有的LED藍光芯片的剖面結構示意圖；

圖2為現有的LED藍光芯片封裝成發白光芯片后的剖面結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的白光LED芯片制作工藝中蝕刻前芯片的剖面結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的白光LED芯片制作工藝中蝕刻后芯片的剖面結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的白光LED芯片制作工藝中制作好電極后芯片的剖面結構示意圖；